Email this article Effect of planting material quality on disease incidence and potato keeping quality
- Authors: Pityurina I.S.1
-
Affiliations:
- Academy of the Federal Penitentiary Service of Russia
- Issue: Vol 9, No 2 (2024)
- Pages: 21-27
- Section: AGRICULTURE
- URL: https://bulletin.ssaa.ru/1997-3225/article/view/633474
- DOI: https://doi.org/10.55170/1997-3225-2024-9-2-21-27
- ID: 633474
Cite item
Full Text
Abstract
Scientific research presents data on the study of the effect of pre-planting tubers division by specific gravity with simultaneous treatment in a solution of mineral fertilizers on disease infection and potato keeping in the Ryazan district of the Ryazan region. The object of research was the medium-ripened variety of food potatoes Favorit. Agrotechnical measures for potato cultivation are generally accepted for the zone. The studies were carried out according to the method of tuber selection by specific gravity in a solution of mineral fertilizers with the concentration established depending on the starch content in them. Each variant was stored in synthetic nets during harvesting. Before storage, the lowest tuber disease incidence was in the variant with tubers of the highest density and averaged 15.9% over three years, and 27.6% in the control. After seven months of storage, the lowest percentage of diseased tubers was observed in the variant with high–starch tubers and was 19.3% versus 38.2% in the control, and the highest in the variant with low-starch tubers – 40.2%. The amount of starch in the tubers after storage decreased in all variants and amounted to an average of 10.5 to 12.3% over three years. The starch yield per hectare in the variant with highly starchy tubers was 38.56 c, and in the control 31.46 c. The absolute waste in the control and the variant with low-starchy tubers was higher than the other variants of the experiment and amounted to 10.0 and 10.7% respectively, and lower in the variant with high–starchy tubers – 7.0%. It has been established that the application of the tuber density selection method makes it possible to significantly improve seed potatoes and reduce the overall percentage of diseases after seven months of storage.
Full Text
В получении высоких и устойчивых урожаев, свободных от болезней, и минимума отходов картофеля при зимнем хранении важную роль играет качество посадочных клубней [1, 2, 3]. Исследователи давно уже обратили внимание на то, что признаком, позволяющим дать суммарную оценку качества семенного материала, является плотность клубней [4, 5].
В ряде исследований показано, что семенные качества посадочного материала картофеля выше при большем содержании в клубнях сухого вещества, крахмала, фосфора, то есть именно тех компонентов, содержание которых характерно для клубней с высокой плотностью.Установлено, что метод отбора по величине и форме недостаточен для получения полноценного семенного материала и предлагает использовать «химическую сортировку», где можно отделить клубни, пораженные грибными и бактериальными болезнями и другими [6, 7].
В различных опытах клубневые анализы, проведенные перед посадкой и после уборки, показали, что от 21 до 40% клубней легкой фракции имели те или иные повреждения. Отделялись полностью клубни, пораженные сухой гнилью, кольцевой гнилью с пустотами и большая часть клубней, пораженных фитофторозом, проволочником. Но вопрос о влиянии разнокачественности посадочных клубней на пораженность болезнями и лежкость картофеля при хранении изучен недостаточно [8, 9].
В Нечерноземье картофель – одна из основных сельскохозяйственных культур, которая наравне с зерновыми, зернобобовыми и масличными культурами включена в полевые севообороты. При правильном подборе систем защиты растений, обработки почвы и удобрений, в регионе, картофель может давать средние урожаи в 300-400 ц/га и более [10].
Цель исследований – изучение влияния предпосадочного разделения клубней по удельному весу с одновременной их обработкой в растворе минеральных удобрений на зараженность болезнями и лежкость картофеля.
Задачи исследований – определить эффективность метода отбора клубней по плотности с целью оздоровления семенного картофеля и снижения общего процента болезней после семи месяцев хранения и общих потерь за период хранения.
Метод отбора клубней по плотности может быть использован для получения здоровых от болезней клубней в первичном семеноводстве, что даст возможность улучшить семенные качества картофеля.
Материалы и методы исследований. Известна и применяется методика отбора клубней по удельной массе в солевых растворах, концентрация которых устанавливается в зависимости от содержания в них крахмала, используется с целью улучшения качества и уменьшения зараженности вредными объектами клубней картофеля, используемых для посадки. Установлено, что содержание крахмала в пораженных болезнями клубнях ниже, чем в здоровых, в связи с чем, в растворе соли определенной плотности они всплывают на поверхность.
Опыт закладывался в полевом севообороте опытного поля УНИЦ «Агротехнопарк» Рязанского района Рязанской области в трехкратной повторности в 2020-2022 гг. Исходным материалом в опыте был картофель среднеспелого сорта Фаворит. Технология возделывания картофеля в опыте была общепринятой для Нечерноземной зоны.Предшествующая культура – озимая пшеница.
Схема опыта
- Клубни разной плотности без обработки (контроль).
- Клубни разной плотности, обработанные раствором минеральных удобрений.
- Высококрахмалистые клубни (плотность 1086-1090 кг/м3).
- Низкокрахмалистые клубни (плотность 1080-1085 кг/м3).
Разделение клубней в опыте по удельному весу проводилось перед посадкой в растворе минеральных удобрений заданной плотности.Оптимальная плотность для разделения клубней устанавливалась в зависимости от крахмалистости.
Раствор готовили из расчета на 100 литров воды: аммиачной селитры – 6 кг, суперфосфат – 7 кг, калийные соли – 5 кг, медного купороса – 0,2%, борной кислоты – 0,2%.
Плотность раствора для разделения клубней устанавливалась из расчета содержания крахмала в клубнях – 15-16%. При меньшем содержании крахмала в клубнях плотность раствора уменьшалась путем добавления воды. Исследования проводились в течение трех лет (2020-2022 гг.).
Каждый вариант при уборке закладывался на хранение в синтетические сетки по 25-30 кг (300-550 клубней). Сетки закладывались в закрома хранилища в вертикальном разрезе в трехкратной повторности, а по длине насыпи – в четырёхкратной. По каждому варианту брали 12 учетных образцов, всего по опыту – 48. В хранилище в закромах образцы закладывались конвертом. Каждому образцу присваивался номер согласно схеме проведения опыта.
Все исследования проводились по стандартным методикам. В полевом опыте учетная площадь делянки составила 50 м2.
Результаты исследований. Проведенный анализ клубней перед закладкой на хранение показал, что наименьшая пораженность клубней болезнями была в третьем варианте опыта с клубнямиболее высокой плотности (высококрахмалистыми клубнями) и составляла в среднем за три года 15,9%, а на контроле 27,6%.
Таблица 1
Данные анализа клубней при закладке на хранение (средние данные за 3 года)
Варианты опыта | Болезни, % | ||||
Фитофтора | Обыкновенная парша | Ризоктония | Черная ножка | Всего | |
Контроль (клубни разной плотности без обработки) | 7,3 | 13,8 | 4,9 | 1,6 | 27,6 |
Клубни разной плотности обработанные | 4,3 | 11,7 | 1,6 | 0,6 | 18,2 |
Высококрахмалистые клубни | 3,2 | 11,4 | 1,1 | 0,2 | 15,9 |
Низкокрахмалистые клубни | 5,9 | 12,1 | 2,9 | 0,8 | 21,7 |
НСР05 | 0,95 | 1,23 | 0,82 | 0,06 |
|
При этом, у клубней с большей плотностью (высококрахмалистые) пораженность фитофторой была ниже контроля, клубней с разной плотностью обработанных и низкокрахмалистых клубней на 56,2%, 25,6% и 45,8% соответственно; паршой обыкновенной на 17,4%, 2,6% и 5,8% соответственно; ризоктонией на 77,6%, 31,2% и 62,1%, черной ножкой на 87,5%, 66,7% и 75,0% соответственно (рис. 1).
Рис. 1. Анализ клубней при закладке на хранение (2020-2022 гг.)
Наименьший процент больных клубней наблюдался в варианте высококрахмалистыми клубнями и составлял 19,3% против 38,2% в контроле, а наибольший – в варианте с низкокрахмалистыми клубнями – 40,2%.
Таблица 2
Данные анализа клубней после семи месяцев хранения картофеля (средние данные за 3 года)
Варианты опыта | Болезни, % | |||||||
фитофтора | сухая гниль | мокрая гниль | ризоктония | черная ножка | кольцевая гниль | обыкновенная парша | Всего | |
Контроль (клубни разной плотности без обработки) | 6,2 | 7,5 | 7,6 | 4,5 | 1,7 | 0,9 | 11,6 | 40,0 |
Клубни разной плотности обработанные | 4,8 | 5,1 | 4,9 | 1,7 | 0,8 | 0,5 | 9,8 | 27,6 |
Высококрахмалистые клубни | 2,9 | 3,9 | 3,5 | 0,9 | 0 | 0 | 8,1 | 19,3 |
Низкокрахмалистые клубни | 6,9 | 7,9 | 7,5 | 4,6 | 1,3 | 0,7 | 11,3 | 40,2 |
НСР05 | 0,78 | 0,93 | 0,86 | 0,53 | 0,02 | 0,03 | 0,99 |
|
По истечении срока хранения был прведен анализ заражённости клубней картофеля. Полученные данные анализа представлены на рисунке 2.
Рис. 2. Анализ клубней после семи месяцев хранения (2020-2022 гг.)
После семи месяцев хранения клубни с большей плотностью (высококрахмалистые) показали пораженность фитофторой ниже контроля, клубней с разной плотностью обработанных и низкокрахмалистых клубней на 53,2%, 39,6% и 58,0% соответственно; сухой гнилью на 48,0%, 23,6% и 50,6% соответственно; ризоктонией на 80,0%, 47,1% и 80,4%; паршой обыкновенной на 30,2%, 17,3% и 28,3% соответственно (рис. 2). Заболевания черная ножка и кольцевая гниль на варианте с высококрахмалистыми клубнями обнаружены не были.
Таблица 3
Содержание крахмала и период уборки картофеля (по годам), %
Варианты | 2020г. | 2021г. | 2022г. | |||
выход крахмала с 1 га, ц | % крахм. | выход крахмала с 1 га, ц | % крахм. | выход крахмала с 1 га, ц | % крахм. | |
Контроль (клубни разной плотности без обработки) | 37,61 | 11,3 | 27,69 | 11,5 | 33,23 | 16,4 |
Клубни разной плотности обработанные | 40,52 | 11,7 | 29,63 | 11,9 | 34,91 | 16,5 |
Высококрахмалистые клубни | 43,63 | 12,2 | 32,70 | 12,5 | 43,52 | 16,6 |
Низкокрахмалистые клубни | 36,08 | 11,0 | 26,56 | 10,4 | 30,00 | 16,1 |
НСР05 | 1,02 1,04 | 0,83 | 0,95 | |||
Данные таблицы 4 показывают, что количество крахмала в клубнях после семи месяцев хранения снизилось по всем вариантам и составило в среднем за три года от 10,5 до 12,3%.
Таблица 4
Содержание крахмала в клубнях картофеля (средние данные за 3 года), %
Варианты опыта | Выход | Содержание крахмала | Потери | |
Перед закладкой | После | |||
Контроль (клубни разной плотности без обработки) | 31,46 | 13,0 | 11,1 | 1,8 |
Клубни разной плотности обработанные | 33,68 | 13,3 | 11,2 | 2,2 |
Высококрахмалистые клубни | 38,56 | 13,7 | 12,3 | 1,6 |
Низкокрахмалистые клубни | 29,49 | 12,4 | 10,5 | 1,7 |
НСР05 |
| 1,05 | 1,12 |
|
Потери крахмала составили от 1,6 до 2,2%. Наибольший выход крахмала с одного гектара наблюдался в варианте с высококрахмалистыми клубнями и составил 38,56 ц против 31,46 ц в контроле.
Исследования показали, что естественная убыль веса не превышает норм (до 6,6% для картофеля среднеспелого при хранении в сетках), установленных государством при хранении картофеля и составляет от 2,8 до 3,7%. Наибольший технологический брак (табл. 5) при хранении отличался в варианте с низкокрахмалистыми клубнями и составлял 8,6%. Наибольший абсолютный отход наблюдался в контроле и варианте с низкокрахмалистыми клубнями и составлял соответственно 10,0 и 10,7%, а наименьший в варианте с высококрахмалистыми клубнями – 7,0%. Наименьшие общие потери при хранении были в варианте с высококрахмалистыми клубнями – 16,7% против 21,4% в контроле.
Таблица 5
Убыль веса, технологический брак, абсолютный отход – потери за семь месяцев хранения клубней
(данные за 3 года в среднем), %
Варианты опыта | Потери за 7 месяцев хранения | ||||
естественная убыль | технологический брак | абсолютные отходы | потери от прорастания | общие потери | |
Контроль (клубни разной плотности без обработки) | 3,5 | 7,8 | 10 | 0,4 | 21,4 |
Клубни разной плотности обработанные | 3,2 | 7,1 | 7,6 | 0,1 | 18 |
Высококрахмалистые клубни | 2,8 | 6,9 | 7 | 0,1 | 16,7 |
Низкокрахмалистые клубни | 3,7 | 8,6 | 10,7 | 0,1 | 23 |
Заключение. Применение метода отбора клубней по плотности позволяет в значительной степени оздоровить семенной картофель, пораженный фитофторой, обыкновенной паршой, ризоктонией, черной ножкой; снизить общий процент болезней после семи месяцев хранения и общие потери за период хранения. Метод отбора клубней по плотности может быть использован для получения здоровых от болезней клубней в первичном семеноводстве, что даст возможность улучшить семенные качества картофеля.
About the authors
Irina S. Pityurina
Academy of the Federal Penitentiary Service of Russia
Author for correspondence.
Email: piturina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4970-8953
Candidate of Agricultural Sciences
Russian Federation, RyazanReferences
- Pribylova, G. B., Lupova, E. I., Pityurina, I. S., & Vinogradov, D. V. (2020). Cultivation of early potato varieties using the biological product Izabion. Innovations in agriculture and ecology : collection of scientific papers (pp. 393-396) (in Russ.).
- Lupova, E. I., Nikitov, S. V. (2017). Specificity of quality compliance of seed potatoes and their varieties when imported into the territory of the Russian Federation. Youth in search of friendship : collection of scientific papers. Tajikistan, 2017. (pp. 15-20) (in Russ.).
- Mirakova, I. S., & Lupova, E. I. (2015). Assortment and consumer properties of potato chips. Scientific and practical aspects of innovative technologies of potato cultivation and processing : collection of scientific papers. (pp. 253-256) (in Russ.).
- Kostin, Ya. V., Vinogradov, D. V., Fadkin, G. N., & Pchelintseva, S. A. (2015). Agroecological assessment of fertilizer systems for potatoes in the conditions of the Lenin collective farm of the Kasimov district. Scientific and practical aspects of innovative technologies of potato cultivation and processing : collection of scientific papers. (pp. 140-145) (in Russ.).
- Ushakov, R.N., Vinogradov, D. V., Gusev, V. I., & Zubets, A. N. (2012). Physico-chemical model of gray forest soil fertility as an information basis for its resistance to adverse impacts. Soils of Azerbaijan: genesis, land reclamation, rational use and ecology : collection of scientific papers. (pp. 1013-1018) (in Russ.).
- Pityurina, I. S., Vinogradov, D. V., & Novikova, A.V. (2021). Productivity and technological quality indicators of potato tubers grown in the Non-Chernozem zone. Вестник Красноярского государственного аграрного университета (Bulletin of the Krasnoyarsk State Agrarian University), (1 (166)), 118-125 (in Russ.).
- Trots, N. M., Gabibov, M. A., & Vinogradov, D. V. (2021). Agrochemistry. (in Russ.)
- Ushakov, R. N., Vinogradov, D. V., & Golovina, N. A. (2013). Physico-chemical block of agricultural soil fertility. Agrohimicheskij vestnik (Agrochemical Bulletin), (5), 012-013 (in Russ.).
- Pityurina, I. S., Isigova, T. A., Vinogradov, D. V. (2023) Dolor qualitates tuberum annuum et earum amino acidum compositionem secundum gradum nutritionis mineralis. Izvestiya Dagestanskogo GAU (Bulletin Dagestan State Agrarian University), 3(19), 42-47. (in Russ).
- Kryuchkov, M. M., Ovsyannikov, V. N., Vinogradov, D. V., & Shafeev, I. N. (2015). Technological elements of potato growing in Avangard LLC, Ryazan region. Scientific and practical aspects of innovative technologies of potato cultivation and processing : collection of scientific papers. (pp. 159-164) (in Russ.).
Supplementary files
